JPS6052255B2 - 粉体の噴射撹拌工法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、地盤改良における粉体攪拌工事において
、供給パイプと地盤間隙から排気される粉体気体の地表
での処理を確実にする工法技術の分野に属する。

而して、この出願の発明は粉体噴射攪拌法において粉
体供給パイプと攪拌地盤との間に形成させる排気間隙か
ら排出する粉体混在気体を捕集して周囲に拡散するのを
防止する粉体の噴射攪拌工法及びそれに直接使用する装
置に関する発明であり、特に、上記供給パイプをシール
すると共に地表面をもシールする空間を地表部に形成し
て上昇する粉体混在気体を該空間内に一たん捕集して外
気とシールして減圧処理し、粉体混在気体中の粉体は捕
集され、更に湿式粉塵捕集装置により粉体は完全に捕集
されて気体のみを外気に放出するようにした粉体の噴射
攪拌工法及び装置に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く軟弱地盤等の改良においては各種の工法が
用いられているが、サンドドレーン等に比し、圧密沈下
もなく、地盤内部で硬化処理が行われる各種の混合硬化
工法に類する工法が広く採用されている。

Ｊ 而して、これらの工法のうち、硬化材として薬液等
の化学薬品を用いるものは地下水等の汚染等の欠点があ
り、又、セメント、石灰のスラリー状の硬化材を用いる
ものは含水量の多き軟弱な地盤に更に水分を追加する非
合理性がある難点があ；る。

そこで、本来地盤中にある水分を利用し、地下水汚染の
心配ないセメントや石灰等の凝固材粉体を噴出する深層
安定処理工法が案出されて上述スラリー状のものを使用
するものに代替採用されるようになつてきており、潜在
する種々のネックを改良する技術が開発されつつあるが
、実用に至つている工法はほとんどない。

而して、粉体排出法により改良工法は該セメント等の粉
体を所定深度の地盤中に連続的に圧入することが技術的
に難しいため、これまでの開発技術ではエア等の気体を
利用して気体輸送する様にしている。

そのため、輸送媒体としての気体の事後処理が問題とな
つている。

又、圧入された粉体と気体のうち粉体のみを分離し、攪
拌して均一に散布し、混合せしめるうえにおいて、実験
の結果気体分を有効に地表に排出することが極めて効果
的であることから気体の排出間隙を確実に形成すること
が問題となつている。

ところで、第１図に示す様に攪拌、噴出翼１を介して地
盤２を切削、攪拌して所定深度まて削孔し、粉体供給バ
イブ３内を気体輸送手段を介し送給したセメント等の粉
体は地盤中に噴出され、気体を低圧下で放出された粉体
は減速により自重で分離し、攪拌地盤と混合されて凝固
着４とされ、該輸送気体は攪拌地盤と粉体供給バイブ３
との間に形成される間隙５を介して地上に排出させて安
全を図るようにしている。

〈発明が解決する問題点〉 さりながら、又、該気体は排出プロセスにても未攪拌粉
体を程度の差こそあれ、混在含有させており、したがつ
て、地上ては作業環境域に粉塵が立ちこめ、環境悪化、
汚染をさせる不利点があつた。

そして、排気が地上への排出路を断たれてしまうと、地
盤内に貯まり、地盤を割裂したり、粉体との分離が悪く
なる不具合があつた。

これに対処するに、地上の間隙口近傍に吸風機等を設け
ることも考えられるが、効率も悪く、消４費動力も多く
かかる不具合がある。

また、例えば、実公昭４８−７４７吋公報に示されるよ
うに排気を集塵機に導入して除塵する態様のものも案出
されているが、乾式のため集塵効率が悪く、しばしば逆
洗しなければならず、保守点検整備が煩瑣であるマイナ
ス点があつた。

この出願の目的は上述従来技術に基づく粉体噴射攪拌式
地盤改良工事における粉体輸送気体の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、地盤中への粉体の気体輸送を可能と
しながらも地上への排気に際し確実に粉体を除塵し、気
体のみを排気することが出来るようにして建設産業にお
ける地盤改良技術利用分野に益する優れた粉体噴射攪拌
工法及ノびそれに直接使用する装置を提供せんとするも
のである。

〈問題を解決する手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述問題点を解決する・ために粉体供
給バイブを介して削孔地盤中に所定粉体を気体輸送を介
して噴出させ、粉体を気体と分離して地盤と共に攪拌さ
せ、該粉体供給バイブと削孔との間に形成される間隙を
介し、搬送圧により、或は、吸引負圧により分離気体を
上昇さ”せ、地表での外部に対するシール空間内で減圧
して粉塵を分離し、更に湿式で完全に分離し、気体のみ
を外気に対して放出するようにした技術的手段を講じた
ものである。

く実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を第３図以下の図面に基
づいて説明すれば以下の通りである。

尚、第１図と同一態様部分については同一符号を用いて
説明するものとする。第２，３図に示す実施例において
、粉体供給バイブ３″は図示する様に断面方形の角形で
あり、第１図に示す従来態様と同じく静圧圧入装置スイ
ーベルジヨイントを介して下設され、その下端には攪拌
切削兼粉体噴出翼１を有している。

そこで、対象地盤２中に所定の改良材としてのセメント
粉体を噴出攪拌するに際しては適宜回転機能及び圧入装
置を介して回転攪拌作用を与えながら搬送気体としての
エアのみを該粉体供給バイブ３″内に供給していくと、
地盤２は切削攪拌層６を形成され、噴出翼１を所定深度
まで沈降させる。

而して、所定深度までの削孔が終了すれば、地上７に於
て半球状のシールカバー８を半割り当接部９をして合致
させ、適宜クランプ１０，１０により結合し、該粉体供
給バイブ３″と表上７の表面とを囲繞する如くし、シー
ル空間８″を形成する。

尚、該シールカバー８の下縁には地表面に対する軟質ゴ
ムパッキン１１が周設されていると共に内縁には上下複
段の多条のシール機構としてのブラシ１２が内設されて
粉体供給バイブ３″の外周にシール当接するようにされ
ている。

又、バルクヘッド１３を有し、捕水液としての水１４を
張設した湿式の捕集装置としての容器１５の底部に放散
バイブ１６を臨ませ、該放散バイブ１６に接続した適宜
吸引ポンプ１７から延出する排気バイブとしての吸引バ
イブ１８を該シールカバー８に接続する。

かくの如くして粉塵処理装置をセットした後、粉体ガン
から気体輸送を介してセメント粉体をスイーベルジヨイ
ントにより粉体供給バイブ３″内に供給すると共に回転
機構を介して該粉体供給バイブ３″の下端の噴出翼１を
所定速度て回転し、同時に設定速度で引き上げていく。

このようにすることにより気体輸送粉体のセメントは矢
印に示す様に粉体供給バイブ３″内を送給され、下端の
噴出翼１の図示しないノズルから噴出され、下端の噴出
翼１の図示しないノズルから噴出され、又、攪拌層６と
再攪拌され、混入され、該攪拌層中の含水分とセメント
が水和し、反応を始め凝固プロセスに移り、一方、噴出
された輸送気体のエアは慣性力の差、及び、エア抜機構
により該噴出翼１の背部から攪拌層６と粉体供給バイブ
３″との間隙５を通り上昇していく。而して、該粉体供
給バイブ３″が前述の如く角バイブであるので、該攪拌
層６との間の間隙５は積極的に形成され、土圧により閉
塞されることなく保たれ、その限り、エアは確実に上昇
する。そして、地上７に放出されたエアは幾分かセメン
トを混在含有しており、前記シールカバー８内のシール
空間８″に閉じこめられて直接には地上に噴出しない。
尚、粉体供給バイブ３″に対するシールカバー８のエア
シールは前記ブラシ１２でで行われているため、該粉体
供給バイブ３″が角状であつても回転間隙を吸収して粉
塵を排出することはない。一方、吸引ポンプ１７の稼動
により該シールカバー８内に排出される粉体混在気体１
９は吸引バイブ１８から吸引され容器１５内の水１４中
に排出放散させる。その結果、水中１４に放出された粉
体ガス１９は該水１４と気液接触し、セメントは水１４
に捕集され、沈澱層２０となり、又、エアは深気状に浮
上して網目より外気に散気されていく。

このようにして粉体供給バイブ３″を回転上昇させつ、
セメントを気体輸送し、地盤２中に噴出攪拌させ地上の
作業環境にはセメントの粉体を浮遊放散させることなく
環境を保全しながら粉体注人工を行う。

く他の実施例〉 次に第４，５図に示す実施例はシールカバー８１に昇降
可能に貫挿する角断面粉体供給バイブ３″は自在挿通部
２１に於て該粉体供給バイブ３″を遊挿するブロック２
２が第５図に示す様にベアリング２３、シール機構とし
てのラビリンス２４を介して該シールカバー８１のカラ
ー２５に回動自在に且つ上下動自在にされ、該シールカ
バー８１のシール空間８″の内部に噴出する粉体混在気
体１９は減圧され、粉塵は放出堆積され、気体のみは排
出バイブとしての排出バイブ１『から外気に放出され、
実質的にその作用効果は前述実施例に比し差異はない。

又、第６図に示す実施例は上記角断面粉体供給バイブ３
″に対する遊挿ブロック２１を有する排出バイブ１『を
捕集液タンク８２に臨ませ、２次的に減圧すると共によ
り粉塵を液面捕集する如くして外気排出するようにした
態度であるが、当該態様も前述２実施例と作用効果にお
いて何ら変・るものではない。而して、粉体混在気体１
９の上昇プロセスについては上記角断面粉体バイブ３″
の他に第７図に示す様に丸バイブ３″の外側に所定数の
軸方向固設フィン２６，２６・・ ・・・・を設けて攪
拌と遠心に・よる前記攪拌層６への付着を図り、粉塵の
地上排出を効果的に抑止するように出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、粉体はセメント以
外でも良く、粉体混在気体の処理）はサイクロン連結式
でも良く、捕集液はカセイソーダ液等の中和液でも良い
等種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上この出願の発明によれば、粉体供給バイブを介して
地盤中に粉体を噴出して攪拌させる地盤改良工事におけ
る気体輸送の粉体噴出後の地上への排出分の処理過程に
おいて、粉体供給バイブと地表面との間にシールカバー
等を設けてシール空間を形成して粉体混在気体を該シー
ル空間内に一たん放出して減圧させ、粉体のみを運動エ
ネルギーから重力エネルギーに変換して分離捕集し、気
体のみを大気に放出するようにしたことにより、粉体噴
出に要する搬送気体が地上に粉体を含んで粉体混在気体
として上昇しても完全に作業環境からシールドされた状
態で捕集されるために周囲に立ち込めることなく、市街
地等に於ける粉体噴射攪拌工事が環境破壊、条件悪化を
起こさずに行えるという優れた効果が奏される。

このため、水を用いず、即ち、給排水設備を必要としな
い地域での粉体噴射攪拌による改良工事が地盤内から地
上までの何の本格的制約も受けずに行える効果がある。

更に、排気をより積極的にシールカバーによりシール空
間を介して行うことにより攪拌地盤間隙を介しての粉体
混在気体の放出を減圧拡散を介して積極的に行え、した
がつて、地盤内に於ける気圧上昇を形成せず、安全、且
つ、確実に粉体噴出攪拌が均一に行えるという優れた効
果も奏される。更に又、シールカバーが排気バイブを介
して湿式粉塵捕集装置に接続されていることによりシー
ルカバーで減圧されて重力捕集された残余の混在粉体も
完全に捕集され外気に粉体が浮遊することがないという
優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉体注人工概略部分断面図、第２図以下はこの
出願の発明の実施例の説明図であり、第２図は１実施例
の部分断面図、第３図は第１図部分平面図、第４図は他
の実施例の部分切截斜視図、第５図は第４図の部分断面
図、第６図は別の実施例の概略断面図、第７図は更に他
の実施例の部分平面図である。 ５・・・・・削孔、２・・・・・地盤、９・・・・・粉
体ガス、３″，３″，３″″・・・・・・粉体供給バイ
ブ、８″・・・・・・シール空間、１・・・・・・攪拌
噴出翼、３″・・・・粉体供給バイブ、１２，２４・・
・・・ウール機構、８，８１・・・・シールカバー、１
８，１『・・・・排出バイブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉体を削孔を介して地盤内に噴出し攪拌すると共に
   上昇する粉体混在気体を地上に減圧処理して粉体を捕集
   する粉体の噴射攪拌工法において、地表にて粉体供給パ
   イプと該地表面とにシール空間を形成し該空間内に該粉
   体供給パイプと削孔間間隙から上昇する上記粉体混在気
   体を一たん減圧して物体を補集した後更に液中に導入し
   て湿式捕集を行いその後気体のみを外気に排出するよう
   にしたことを特徴とする粉体の噴射攪拌工法。 ２ 粉体を削孔を介して地盤内に噴出し攪拌し粉体混在
   気体を地上にて減圧処理する噴射攪拌工法に直接使用す
   る噴射攪拌装置において、攪拌噴射翼を有する粉体供給
   パイプと該粉体供給パイプをシール機構を介して回転自
   在且つ昇降自在にすると共に地盤に対してシール空間を
   形成するシールカバーとを有して成り、而して該シール
   カバーは排気パイプを介して湿式粉塵捕集装置に接続さ
   れていることを特徴とする粉体の噴射攪拌装置。